化学试卷
★祝考试顺利★ 注意事项:
1、考试范围:高考范围。
2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
6、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。 9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。 可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是 A. 将海水中的镁转化为氯化镁,再电解熔融氯化镁可制得金属镁 B. 稻草秸秆和甘蔗渣中富含纤维素,可以用它来制造纸张
C. 芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像,该过程涉及到化学变化 D. 《新修本草》中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑙璃……烧之赤色……”这里的赤色是析出了Cu单质 【答案】D 【解析】
【详解】A.海水中含有Mg元素,经沉淀富集、溶解、结晶、脱水后转化为无水MgCl2,电解
- 1 -
熔融的MgCl2可得到镁单质,A项正确,不符合题意;
B.纸张主要成分为纤维素,稻草秸秆和甘蔗渣含有纤维素,可用于造纸。B项正确,不符合题意;
C.光敏树脂遇光会改变其化学结构。它是由高分子组成的胶状物质。在紫外线照射下,这些分子结合成长长的交联聚合物高分子,属于化学变化,C项正确,不符合题意;
D.“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑙璃……烧之赤色……”,由以上信息可以推测,青矾可能为FeSO4·7H2O,青矾在空气中灼烧后发生分解、氧化,可以生成红棕色的氧化铁,D项错误; 本题答案选D。
2.一种免疫调节剂,其结构简式如图所示,关于该物质的说法不正确的是
A. 属于芳香族化合物,分子式为C9H11O4N
B. 可以发生的反应类型有:加成反应、取代反应、氧化反应、聚合反应 C. 分子中所有碳原子有可能在同一平面上 D. 1mol该调节剂最多可以与3 mol NaOH反应 【答案】D 【解析】
【详解】A.将结构简式转化为分子式,含有苯环,属于芳香族化合物,分子式为C9H11O4N,A项正确,不符合题意;
B.分子中含有苯环,可以发生加成反应,分子中有—COOH、—OH可以发生酯化反应,属于取代反应,该物质可以燃烧,可以发生氧化反应,而且—CH2OH,可发生催化氧化,酚羟基也容易被氧化,分子中有氨基和羧基可以发生缩聚反应,B项正确,不符合题意;
C.根据苯分子的12原子共面以及碳碳单键可以旋转,可以判断该有机物分子中的的所有碳原子有可能共平面,C项正确,不符合题意;
D.1mol该调节剂最多可以与2 mol NaOH反应,分别是—COOH和苯环上的—OH发生反应,D项错误,符合题意;
- 2 -
本题答案选D。
3.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y元素在同周期中离子半径最小;甲、乙分别是元素Y、Z的单质;丙、丁、戊是由W、X、Y、Z元素组成的二元化合物,常温下丁为液态;戊为酸性气体,常温下0.01mol·L戊溶液的pH大于2。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是
-1
A. 原子半径:Z>Y>X>W
B. W、X、Y、Z不可能同存于一种离子化合物中
C. W和Ⅹ形成的化合物既可能含有极性键也可能含有非极性键
D. 比较X、Z非金属性强弱时,可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性 【答案】C 【解析】
【详解】Y元素在同周期中离子半径最小,金属离子外的电子层数比相应的原子少一层,而且同周期金属元素离子半径随着原子序数的递增而减小,而非金属元素的离子的电子层没有减少,所以Y应为Al元素。丁为二元化合物,而且为液态,为水。丙与水反应得到两种物质,而且一种为酸。0.01mol·L-1戊溶液的pH大于2,为弱酸。短周期中二元化合物为弱酸的HF和H2S。结合乙是Z的单质,Z的原子序数比Al大,Z为S元素。涉及的反应为2Al+3SAl2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑。W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。
A.H原子半径最小。同周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,Al原子的半径大于S;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,S的原子半径大于O,排序为Y(Al)> Z(S)> X(O)> W(H),A项错误;
B.H、O、Al、S可以存在于KAl(SO4)2·12H2O中,存在离子键,为离子化合物,B项错误; C.W(H)和X(O)的化合物可能为H2O和H2O2。H2O的结构简式为H—O—H,含有极性键。H2O2的结构简式为H—O-O—H,含有极性键和非极性键,C项正确;
D.比较X(O)和Z(S)的非金属性,不能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,因为O没有它的含氧酸。D项错误;
Al2S3,
- 3 -
本题答案选C。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A. 常温常压下,22.4L的37Cl2中所含的中子数为20NA B. 标准状况下,8.0g甲烷所含C一H键数目为2.0NA
C. 若将1mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA D. 一定条件下,0.1molN2与足量H2充分反应,生成NH3分子数为0.2NA 【答案】B 【解析】
【详解】A.常温常压并不是标准状况,标准状况为0℃、101kPa,所以22.4LCl2并不是1mol,无法计算其所含的中子数,A项错误;
B.1mol甲烷中含有4molC—H键,8gCH4为0.5mol,则C—H键为2mol,数目为2NA,B项正确; C.1molFeCl3中含有1molFe,最多水解生成1mol氢氧化铁。氢氧化铁胶体中的1个胶体粒子是由很多个Fe(OH)3组合而成的,因此分散系中的胶体微粒小于NA,C项错误; D.N2+3H2D项错误; 本题答案选B。
5.在25mL0.1mol·L某一元碱中,逐滴加入0.1mol·L醋酸,滴定曲线如图所示。则下列说法不正确的是
-1
-1
3+
2NH3为可逆反应,0.1molN2与足量H2充分反应,N2不能转化为0.2mol的NH3,
A. 该碱溶液可以溶解Al(OH)3 B. a点对应的体积值大于25mL
C. C点时,c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH) D. D点时,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH) 【答案】D 【解析】
-
+
+
-
- 4 -
【详解】从滴定曲线可知,没有滴加醋酸前,0.1mol·Lc(OH-)=0.1mol/L,完全电离,该一元碱为强碱。
-1
某一元碱其溶液的pH为13,
A.该一元碱为强碱,可以溶解Al(OH)3,A项正确,不符合题意;
B.根据曲线,a点的pH值为7,为中性,假设加入醋酸的体积为25mL,酸和碱恰好完全反应,生成醋酸盐,为强碱弱酸盐,水解为碱性,现在为中性,说明要多加点酸,B项正确,不符合题意;
C.C点pH<7,溶液呈现酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒c (CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),可以知道c(CH3COO-)>c(Na+),C项正确,不符合题意;
D.D点,加入了50mL的醋酸,为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,根据电荷守恒c (CH3COO
-
)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),以及物料守恒,c( CH3COOH)+c (CH3COO-)=2c(Na+),联合两式,
-
-
+
得c(CH3COO)+2c(OH)=2c(H)+c(CH3COOH),D项错误,符合题意; 本题答案选D。
6.大阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为LixC6+Li1-x FePO4
LiFePO4+6C。下列说法正确的是
A. 放电时Li+从左边移向右边,PO43-从右边移向左边 B. 放电时,正极反应式为:Li1-xFePO4+xLi+xe= LiFePO4 C. 充电时M极连接电源的负极,电极反应为6C+xe=C6 D. 充电时电路中通过2.0mol电子,产生7.0gLi 【答案】B 【解析】
【详解】A.M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),含有Li单质。M电极为负极,放电时,阳离子向正极移动,Li+从左向右移动,隔膜只允许Li+通过,PO43-不能
-
x-
+
-
- 5 -
通过,A项错误;
B.放电时,正极得到电子,Li1-xFePO4变成LiFePO4,根据电子守恒,Li1-xFePO4+xLi++xe-= LiFePO4,B项正确;
C.放电时,M为负极,充电时M为阴极,连接电源的负极,生成LixC6,电极反应为6C+xLi+xe
-
+
= LixC6,C项错误;
+
-
-
-
D.C是锂的载体,根据6C+xLi+xe= LixC6,转移xmole得到xmolLi,则转移2mole,生成2molLi单质,为14g,D项错误; 本题答案选B。
7.下列实验中,对应的操作、现象及实验原理或结论均正确的是
A. A 【答案】A 【解析】
B. B C. C D. D
【详解】A.NaCl和AgNO3反应时,NaCl是过量的,溶液中没有大量的Ag+,向此混合物中加入2滴碘化钠溶液,AgCl沉淀转化为AgI沉淀,由于所加碘离子的浓度小于原混合物中的氯离子浓度,故可以证明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp大小,A项正确;
B.NaClO溶液具有漂白性,不能在pH试纸上正确对比出颜色,B项错误;
C.KNO3的溶解度随着温度升高变化较大,NaCl的溶解度随着温度的升高,变化不明显,现要
- 6 -
提纯NaCl,只能蒸发溶剂使NaCl结晶析出,趁热过滤除去KNO3,则应蒸发结晶,趁热过滤,洗涤、干燥,C项错误;
D.向某溶液中加入盐酸,产生气泡,而且该气泡可以使澄清石灰水变浑浊,该气体可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫,原溶液中可能含有CO3、HCO3、HSO3、SO3等,D项错误; 本题答案选A。 三、非选择题
(一)必考题:共129分。
8.硫氰酸盐在化学工业中有广泛的应用。如 NH4SCN在有机工业用于聚合反应的催化剂,医药工业用于抗生素生产,印染工业用作印染扩散剂等。Co(SCN)2可以用来检验可卡因的存在。 (1)Co(SCN)2可以用CoSO4(aq)+Ba(SCN)2(aq)=BaSO4(s)+Co(SCN)2(aq)来制备,也可用CoCO3与足量HSCN制备,请写出反应方程式___________。
(2)某小组为探究NH4SCN的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
2--
2-2-
①图中盛放NH4SCN的装置名称是___________,通入氮气的作用___________。
②反应一段时间后,发现B瓶中溶液分层,分液后取下层液体,该液体可将硫磺溶解,由此判断分解产物中有___________。
③D瓶中的石蕊溶液由紫色变为蓝色,证明分解产物生成___________,C瓶装置的作用___________。
④反应完成后,取一定量B瓶上层溶液用盐酸酸化,然后滴入到0.1mol·LCuSO4溶液中,立即析出黑色沉淀,请写该反应的离子方程式___________。 ⑤某同学指出该实验装置存在不足,请写出改进措施___________。
【答案】 (1). 2HSCN+CoCO3=Co(SCN)2+H2O+CO2↑ (2). 硬质玻璃管 (3). 防止空气(或氧)干扰实验结果 (4). 二硫化碳 (5). 氨气 (6). 防石蕊溶液倒吸 (7). Cu2++H2S=CuS↓+2H+ (8). 在D装置后面添加尾气吸收装置 【解析】
- 7 -
-1
【详解】(1)CoCO3和HSCN的反应,类似于CaCO3和HCl的反应,复分解反应,答案为2HSCN+CoCO3=Co(SCN)2+H2O+CO2↑; (2) ①
,图中的装置为硬质玻璃管。该小组要探究NH4SCN的热分解产物,那么
要防止物质与氧气反应,通入N2,排除装置中的氧气,防止其干扰试验,答案为硬质玻璃管 防止空气(或氧)干扰实验结果;
②根据S难溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2,而下层液体可以溶解硫磺,可以知道产物中有CS2,答案为CS2;
③D瓶中的石蕊溶液由紫色变为蓝色,通入了碱性气体,高中阶段的碱性气体只有氨气。氨气极易溶于水,C装置为了防止D中的石蕊溶液进入C中,答案为氨气 防石蕊溶液倒吸; ④滴加硫酸铜溶液,产生黑色沉淀,根据原子守恒,为CuS。用盐酸酸化后,溶液中S存在形式为H2S,答案为Cu+H2S=CuS↓+2H;
⑤根据前面的过程知道,分解产物中有氨气生成,需要进行尾气处理,答案为在D装置后面添加尾气吸收装置。
9.1871年门捷列夫最早预言了类硅元素锗,1886年德国化学家温克勒发现和分离了锗元素,并以其祖国的名字命名为“Ge”。锗是重要的半导体材料,其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效。下图为工业上利用锗锌矿(主要成分GeO2和ZnS)来制备高纯度锗的流程。 已知:1.丹宁是一种有机沉淀剂,可与四价锗络合形成沉淀;2.GeCl4易水解,在浓盐酸中溶解度低。
2+
+
2-
(1)简述步骤①中提高酸浸效率的措施___________(写两种)。 (2)步骤②操作A方法是___________。
(3)步骤③中的物质在___________(填仪器名称)中加热。 (4)步骤④不能用稀盐酸,原因可能是___________。
(5)写出步骤⑤的化学方程式___________。写出步骤⑦的化学方程式___________。
- 8 -
(6)请写出一种证明步骤⑦反应完全的操作方法___________。
【答案】 (1). 把矿石粉碎;加热;充分搅拌 (2). 过滤 (3). 坩埚 (4). 防止四价锗水解;防止GeO2不能充分反应;有利于GeCl4析出 (5). GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O+4HCl (6). GeO2+2H2
Ge+2H2O (7). 将反应生成的气体通入装
有无水硫酸铜的U形管,无现象(其他合理组合亦可) 【解析】 【分析】
锗锌矿在酸浸取下生成四价锗,再被有机沉淀剂沉淀,。沉淀经灼烧得到GeO2,再与浓盐酸反应得到GeCl4,其发生水解,得到GeO2·nH2O,脱水得到GeO2。从得到粗品的GeO2再得到高纯度的GeO2的整个过程,是为了提高GeO2的纯度,最后得到高纯度的Ge。
【详解】(1)提高酸浸速率,即提高化学反应速率,可以通过粉碎矿石增大矿石与酸的接触面积、适当的提高温度,搅拌等等,答案为把矿石粉碎;加热;充分搅拌;
(2)根据流程图,经过操作A之后,得到了沉淀和滤液,所以操作A为过滤,答案为过滤; (3) 步骤③为焙烧,固体加热需要用到坩埚,答案为坩埚;
(4)根据已知GeCl4易水解,而且在浓盐酸中溶解度低,能沉淀,易分离。如果用稀盐酸,GeCl4会水解,而且在稀盐酸中的溶解度较大不利于析出,而且要确保GeO2完全反应成GeCl4。答案为防止四价锗水解;防止GeO2不能充分反应;有利于GeCl4析出;
(5)步骤⑤,GeCl4和纯水反应生成GeO2·nH2O,为水解反应。步骤⑦,GeO2为H2还原得到Ge。答案为GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O+4HCl GeO2+2H2
Ge+2H2O;
(6) 步骤⑦反应完全从Ge或者GeO2不易看出现象,可以从成物水分析,可以通过检验气体中是否含水来验证是否反应完,通常用无水硫酸铜检验水蒸气的存在。答案为将反应生成的气体通入装有无水硫酸铜的U形管,无现象(其他合理组合亦可); 10.节能减排措施是我国“十一五”期间提出的政策措施。
(1)煤的燃烧,会产生大量有害气体。将煤转化为水煤气,可有效降低排放。 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________。
- 9 -
(2)汽车尾气的排放是大气污染物的重要来源,其中含有NO气体。根据资料显示用活性炭还原法可以处理氮氧化物,某硏究小组向固定容积的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO发生反应C(s)+2NO(g)制成下表:
CO2(g)+N2(g) △H=-574kJ·mol-1,并在温度T时将所测反应数据
①0到10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L·min。 ②下列数据不再变化可表示该反应达到平衡的是___________。 a.容器内压强 b.混合气体的平均摩尔质量 c.混合气体的密度
③若容器改为可变容积容器,达平衡后改变某一条件,一段时间后,反应再次达到原平衡,请写出可能改变的条件是___________(任写一种)。 (3)在某温度T时能同时发生反应: 2N2O5(g)N2O4(g)
2N2O4(g)+O2(g) K1 2NO2(g) K2
-1-1
若向一体积固定为2L的密闭容器内加入N2O52mol,一段时间后,容器内的反应达到平衡,此时n(NO2)=0.4mol,已知K2=0.1,请计算出K1=___________。
(4)一定条件下,将汽车尾气通入到氢氧化钠溶液,尾气中氮的氧化物可以转化为亚硝酸钠,工业上可以用亚硝酸钠来制备亚硝酸。已知,25℃时亚硝酸(HNO2)、亚硫酸(H2SO3)的电离平衡常数分别如下: 亚硝酸(HNO2) 亚硫酸(H2SO3)
请回答下列问题
①常温下,将0.1mol·L-1的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将___________(填“不变”、增大”、
- 10 -
Ka1 7.1×10 1.54×10 -2-4Ka2 1.02×10 -7“减小”);Ka值将(填“不变”、“增大”、“减小”)___________。 ②下列离子方程式能发生的是___________(填字母)。
a.NO2-+SO2+H2O=HNO2 +HSO3- b. 2HNO2+SO32-=2NO2-+SO2↑+H2O c.2NO2+SO2 +H2O=2HNO2 +SO3 d. HNO2+SO3= NO2+ HSO3
【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol (2). 0.048 (3). bc (4). 加圧或减压或增加NO浓度等 (5). 0.16 (6). 减小 (7). 不变 (8). ad 【解析】 【分析】
(1)利用盖斯定律求反应热; (2) ①反应速率的求解,利用公式
;
-1
-
2-
2-
-
-
②平衡状态的标准,抓住变化的量不变,即可表示平衡; ③气体体积不变的反应的等效平衡; (3)三等式求平衡常数;
【详解】(1)C(s)与H2O(g)的反应方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),该反应等于反应①-②-③,△H=△H1-△H2-△H3=-393.5-(-242.0)-(-283.0)kJ·mol=+131.5kJ·mol;答案为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1;
(2) ①0到10min内,NO的浓度从1mol·L降低到了0.52mol·L,降低了0.48mol·L,
,答案为0.048;
②容器内发生的反应为C(s)+2NO(g)
CO2(g)+N2(g),a.C是固体,反应前后气体的物质的
-1
-1
-1
-1
-1
量不变。在相同条件下,物质的量之比等于压强之比,气体的物质的量不变,则压强一直都没有变,因此a不能说明反应已经达到平衡;b.
,由于C是固体,气体的总质量发生变
,由于
化,所以平均摩尔质量发生变化,当它不变的时候,说明平衡,b符合要求;c.
C是固体,气体的总质量发生变化,所以密度发生变化,当它不变的时候,说明平衡,c符合要求。答案为bc;
③若容器变为容积可变的容器,但是反应前后气体的物质的量不变,压强的改变不会影响平衡的移动,所以可以改变压强,压缩体积或者扩大体积;另外C是固体,增大反应物NO的浓度,平衡正向移动,达平衡后与原平衡等效,平衡不移动,答案:加圧或减压或增加NO浓度
- 11 -
等;
(3) 体积为2L,n(NO2)=0.4mol,c(NO2)=0.2mol·L-1。已知K2=0.1,
, 则c(N2O4)=0.4mol·L-1, n(N2O4)=0.8mol。为了生成NO2
0.4mol,需要消耗N2O4为0.2mol,加上剩余的N2O4,则N2O5分解一共生成了1molN2O4,生成N2O5和O2的比例为2:1,则生成的氧气为0.5mol。 2N2O5(g)
2N2O4(g)+O2(g)
开始的物质的量 2 0 0 转化的物质的量 1 1 0.5 平衡的物质的量 1 0.8 0.5 体积为2L,答案为0.16;
(4) ①加水稀释,虽然能促进电离,但是离子浓度还是比原来的小,稀释后,温度没有发生改变,电离平衡常数不变,答案为减小 不变;
②通过亚硝酸和亚硫酸的电离平衡常数的对比,HNO2、H2SO3、HSO3-的酸性排序为H2SO3>HNO2>HSO3
-
;反应为强酸制弱酸。a.SO2和H2O反应生成H2SO3,与NO2反应,生成HNO2和HSO3,HNO2的
-
--
酸性比HSO3的强,a正确;b.HNO2的酸性比H2SO3的弱,不能弱酸制取强酸,b错误;c.产物中HNO2会与SO32-反应生成HSO3-,c项错误,d正确;答案选ad。
【点睛】(2) ②在判断是否达到平衡的时候,一般情况下一个变化的物理量,不变的时候就达到了平衡。此外要注意C是固体,会引起气体体积的变化。 (二)选考题:
11.第四期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。 (1)铬是最硬的金属单质,被称为“不锈钢的添加剂”。
写出Cr在周期表中的位置___________;其原子核外电子排布的最高能层符号___________. (2)在1 mol CrO5(其中Cr为+6价)中,含有过氧键的数目为___________。
(3)钒(23V)是我国的丰产元素,被称之为“工业的味精”,广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题:
写出钒原子价电子排布图___________;V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为___________;
- 12 -
(4)Ni是一种优良的有机反应催化剂,Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是___________。
(5)钛称之为21世纪金属,具有一定的生物功能。钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料。 CaTiO3晶胞如下图,边长为a=0.266m,晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为___________nm,与Ti紧邻的O个数为___________。
(6)在CaTiO3晶胞结构的另一种表示中,Ca处于各顶角位置,则T处于___________位置,O处于___________位置。
【答案】 (1). 第四周期第ⅥB族 (2). N (3). 2NA (4). (6). C (7). 0.188 (8). 12 (9). 体心 (10). 棱心 【解析】
【详解】(1)Cr为24号元素,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥB族,核外电子排布最高的能级层为第4层,为N层。答案为第四周期第ⅥB族 N;
(2)过氧根中的氧的化合价为-1价,其他的氧为-2价,则可以设有x个过氧根,有y个氧离子,则根据化合物的化合价代数和为0以及原子守恒,过氧根中有2个O为-1价,则有2x×(-1)+ y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,则1molCrO5中含有2mol过氧键,过氧键的数目为2NA;答案为2NA;
(3)V为23号元素,其价电子的排布为3d34s2,则其价电子排布图为
;从示意图可以 (5). sp
3
看出来,每个S原子与4个氧原子形成四面体结构,类似于CH4,故其S原子的杂化类型为sp3,答案为
sp3;
(4) Ni(CO)4中,配位原子能够提供电子对,其配位原子是否有孤对电子和电负性有关,O的电负性太大,不易提供电子对,而O的孤对电子配位给C原子,使得C原子一端拥有的电子
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较多,而且C的电负性没有O大,易给出电子,因此配位原子是C。答案是C。
(5) 晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为面对角线的一半,为
nm,与Ti紧邻的O,在Ti原子的上部有4个,在与Ti
原子同平面的有4个O原子,在Ti原子的下面也有4个O原子,一共12个,答案为0.188nm 12;
(6) CaTiO3晶胞结构的另一种表示中,Ca处于各顶角位置,O与Ga在同一直线上,则O在棱上。Ti在Ga形成的六面体的中心,则Ti为体心。答案为体心 棱心
12.对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前世界上最常用的防晒剂之一,具有极高的紫外光吸收率,安全性良好,毒性极小,因此广泛应用于日用化工、塑料、橡胶和涂料等领域。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是___________。E中的两种含氧官能团的名称___________、___________。 (2)B为单卤代烃,请写出合成线路中①的反应方程式___________。 (3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型___________、___________。 (4)写出合成甲基肉桂酸异辛酯所需的F的结构简式___________。
(5)X与F互同分异构体。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为6:2:1。写出符合上述条件的X的结构简式___________。
(6)巴豆酸乙酯存在于苹果、木瓜、草莓、可可等中,在引发剂的作用下可以生成聚巴豆酸乙酯。请运用所学知识,结合上述合成过程,请写出以乙烯和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯
的合成路线(无机试剂可任选)。
____________________________________________________
【答案】 (1). 对甲基苯酚 (2). 醛基 (3). 醚键 (4).
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(5). 取代反应 (6). 氧化反应 (7).
(8). (9).
【解析】 【分析】
甲苯在溴化铁作催化剂的条件下生成溴苯,根据C的结构简式,溴原子取代了甲基对位上的H。B到C为卤代烃的取代反应,C到D为羟基上的H被-CH3取代,生成醚键。D到E,甲基被氧化成醛基。F和G发生酯化反应。 【详解】(1)
属于酚类,羟基的对位有个甲基,名称为对甲基苯酚。E的两种含氧官能团,
图中的为醚键,答案为对甲基苯酚 醛基、醚键;
,图中的为醛基,
(2) B到C为卤代烃的取代反应,条件为NaOH水溶液,答案为
;
(3) C到D为羟基上的H被-CH3取代,生成醚键,为取代反应。D到E,甲基变成了醛基,—CH3变成—CHO,少了2个H原子,多了1个O原子,去氢加氧为氧化,为氧化反应,答案为取代反应 氧化反应;
(4)F和G发生的为酯化反应,再将产物中的酯基水解为醇和酸,即可得到F的结构简式,答
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案为;
(5) X与F互同分异构体,F的分子式为C8H18O,核磁共振氢谱的峰面积之比为6:2:1,共有18个H原子,则其个数比为12:4:2。12表示4个处于对称位置的—CH3;另不可能是醇,因为醇羟基上的H,为单独的一个峰,只能是醚,则答案为
;
(6)从产物得到单体,单体应为CH3CH=CHCOOC2H5,得到的是酯,酯水解得到酸和醇,乙醇和CH3CH=CHCOOH。要得到CH3CH=CHCOOH,模仿E到G的过程,乙醛和丙二酸可以得到CH3CH=CHCOOH。乙醛通过乙醇氧化得到,乙醇通过乙烯与水加成得到。答案为
。
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